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  • 注意同步异步通知这个必须要让支付宝可以访问你的项目,也就是说必须让支付宝可以访问你的项目中的方法,所以要把项目放在公网上,如果只是简单测试推荐使用花生壳 1.添加Alipay-sdk支付jar包: alipay-sdk-java...

    做这个测试必须先注册成为支付宝开发者,最好要有一定的Java基础.注意同步异步通知这个必须要让支付宝可以访问你的项目,也就是说必须让支付宝可以访问你的项目中的方法,所以要把项目放在公网上,如果只是简单测试推荐使用花生壳

     

    1.添加Alipay-sdk支付jar包: 

    alipay-sdk-java20170324180803.jar

    alipay-sdk-java20170324180803-source.jar

    commons-logging-1.1.1.jar    //spring框架有日志包可忽略

    2.编写支付宝网关密钥等配置文件

    import java.io.FileWriter;
    import java.io.IOException;

    /* *
     *类名:AlipayConfig
     *功能:基础配置类
     *详细:设置帐户有关信息及返回路径
     *修改日期:2017-04-05
     *说明:
     *以下代码只是为了方便商户测试而提供的样例代码,商户可以根据自己网站的需要,按照技术文档编写,并非一定要使用该代码。
     *该代码仅供学习和研究支付宝接口使用,只是提供一个参考。
     */

    public class AlipayConfig {

    //↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓请在这里配置您的基本信息↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

        // 应用ID,您的APPID,收款账号既是您的APPID对应支付宝账号
        public static String app_id = "20160926******";

        // 商户私钥,您的PKCS8格式RSA2私钥
        public static String merchant_private_key = "私钥";

        // 支付宝公钥,查看地址:https://openhome.alipay.com/platform/keyManage.htm 对应APPID下的支付宝公钥。
        public static String alipay_public_key = "公钥";

        // 服务器异步通知页面路径  需http://格式的完整路径,不能加?id=123这类自定义参数,必须外网可以正常访问
    public static String notify_url = "http://yan.eicp.net:26003/MyCSDN/pay/pay_notify";

    // 页面跳转同步通知页面路径 需http://格式的完整路径,不能加?id=123这类自定义参数,必须外网可以正常访问
    public static String return_url = "http://yan.eicp.net:26003/MyCSDN/pay/pay_return";



        // 签名方式
        public static String sign_type = "RSA2";

        // 字符编码格式
        public static String charset = "utf-8";

        // 支付宝网关
        public static String gatewayUrl = "https://openapi.alipaydev.com/gateway.do";

        // 支付宝网关
        public static String log_path = "C:\\";


    //↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑请在这里配置您的基本信息↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑

        /**
         * 写日志,方便测试(看网站需求,也可以改成把记录存入数据库)
         * @param sWord 要写入日志里的文本内容
         */
        public static void logResult(String sWord) {
            FileWriter writer = null;
            try {
                writer = new FileWriter(log_path + "alipay_log_" + System.currentTimeMillis()+".txt");
                writer.write(sWord);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (writer != null) {
                    try {
                        writer.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

     

     

    3.编写支付宝支付工具类 :做的是将订单信息公钥私钥等交给支付宝进行加密后返回到界面层

    import com.alipay.api.*;
    import com.alipay.api.domain.AlipayTradeWapPayModel;
    import com.alipay.api.request.*;
    import com.it.exception.AlipayRuntimeException;

    public class AlipayUtil {

        public static String pay(String out_trade_no, String total_amount, String subject, String body) {
            //获得初始化的AlipayClient
            AlipayClient alipayClient = new DefaultAlipayClient(AlipayConfig.gatewayUrl, AlipayConfig.app_id,  AlipayConfig.merchant_private_key, "json", AlipayConfig.charset, AlipayConfig.alipay_public_key, AlipayConfig.sign_type);
            //设置请求参数
            AlipayTradePagePayRequest alipayRequest = new AlipayTradePagePayRequest();
            alipayRequest.setReturnUrl(AlipayConfig.return_url);
            alipayRequest.setNotifyUrl(AlipayConfig.notify_url);

            //设置订单信息
            AlipayTradeWapPayModel model = new AlipayTradeWapPayModel();
            model.setOutTradeNo(out_trade_no);//必填,商户订单号
            model.setSubject(subject);//必填,订单名称
            model.setTotalAmount(total_amount);//必填,付款金额
            model.setBody(body);//选填,商品描述
            model.setProductCode("FAST_INSTANT_TRADE_PAY");//必填,电脑支付FAST_INSTANT_TRADE_PAY,手机支付QUICK_WAP_WAY
            //model.setTimeoutExpress(timeout_express);//选填,增加自定义超时时间参数timeout_express
            alipayRequest.setBizModel(model);

            //请求
            try {
                //把支付信息加密好(私钥),向支付宝后端申请支付,后端用公钥解开信息,生成带有二维码的连接返回给用户,要求用户按链接跳转
                String result = alipayClient.pageExecute(alipayRequest).getBody();
                return result;
            } catch (AlipayApiException e) {
                throw new AlipayRuntimeException("支付宝支付失败", e);
            }

        }
    }

     

     

    4.编写控制器调用支付工具类

     

    //发起支付,等待支付宝返回支付页面
        @RequestMapping(value = "/paydo", method = RequestMethod.POST)
        public void payDo(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,float money) throws Exception {
    //        System.out.println("测试支付");
            Member m = (Member) request.getSession().getAttribute("m");
            response.setContentType("text/html; charset=utf-8");//千万不要忘了设编码,否则密钥报错!!!!!!
            PrintWriter out = response.getWriter();    //输出流

            String out_trade_no = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss").format(new Date()) + "_" + m.getId();//订单号
            String total_amount = money + "";                 //支付金额
            String subject = m.getNickName() + "充值";        //订单名称
            String body = "手机充值";                       //商品描述


            out.print(AlipayUtil.pay(out_trade_no, total_amount, subject, body));
        }

     

    //异步通知
        @RequestMapping(value = "/pay_notify",method = RequestMethod.POST)
        public void notifyUrl(HttpServletResponse response,HttpServletRequest request) throws IOException, AlipayApiException {
            System.out.println("异步通知");
            PrintWriter out  = response.getWriter();
            request.setCharacterEncoding("utf-8");//乱码解决,这段代码在出现乱码时使用
            //获取支付宝POST过来反馈信息
            Map<String,String> params = new HashMap<String,String>();
            Map<String,String[]> requestParams = request.getParameterMap();
            for(String str :requestParams.keySet()){
                String name = str;
                String[] values = (String[]) requestParams.get(name);
                String valueStr = "";
                for (int i = 0; i < values.length; i++) {
                    valueStr = (i == values.length - 1) ? valueStr + values[i]
                            : valueStr + values[i] + ",";
                }
                params.put(name, valueStr);
            }

            boolean signVerified = AlipaySignature.rsaCheckV1(params, AlipayConfig.alipay_public_key, AlipayConfig.charset, AlipayConfig.sign_type); //调用SDK验证签名

            if(!signVerified) {
                System.out.println("验签失败");
                out.print("fail");
                return;
            }

            //商户订单号,之前生成的带用户ID的订单号
            String out_trade_no = params.get("out_trade_no");
            //支付宝交易号
            String trade_no = params.get("trade_no");
            //付款金额
            String total_amount = params.get("total_amount");
            //交易状态
            String trade_status = new String(request.getParameter("trade_status").getBytes("ISO-8859-1"),"UTF-8");

            if(trade_status.equals("TRADE_FINISHED")){
                /*此处可自由发挥*/
                //判断该笔订单是否在商户网站中已经做过处理
                //如果没有做过处理,根据订单号(out_trade_no)在商户网站的订单系统中查到该笔订单的详细,并执行商户的业务程序
                //如果有做过处理,不执行商户的业务程序
                //注意:
                //退款日期超过可退款期限后(如三个月可退款),支付宝系统发送该交易状态通知
            }else if (trade_status.equals("TRADE_SUCCESS")){
                //判断该笔订单是否在商户网站中已经做过处理
                //如果没有做过处理,根据订单号(out_trade_no在商户网站的订单系统中查到该笔订单的详细,并执行商户的业务程序
                //如果有做过处理,不执行商户的业务程序


                //增加用户在数据库余额
                String[] ss = out_trade_no.split("_");
                int mid = Integer.parseInt(ss[1]);
                Member m = memberService.findOne(mid);
                m.setScore(m.getScore() + (int)Double.parseDouble(total_amount));
                memberService.edit(m);
                //添加充值记录
                service.add(new PayInfo(trade_no,new Date(),"积分充值",m));
                System.out.println("trade_no:"+trade_no+"<br/>out_trade_no:"+out_trade_no+"<br/>total_amount:"+total_amount);

            }

            out.print("success");
        }

        //同步通知
        @RequestMapping(value = "/pay_return",method = RequestMethod.GET)
        public String returnUrl(HttpServletRequest request) throws UnsupportedEncodingException, AlipayApiException {
            System.out.println("同步通知");
            request.setCharacterEncoding("utf-8");//乱码解决,这段代码在出现乱码时使用
            //获取支付宝GET过来反馈信息
            Map<String,String> params = new HashMap<String,String>();
            Map<String,String[]> requestParams = request.getParameterMap();
            for(String str :requestParams.keySet()){
                String name = str;
                String[] values = (String[]) requestParams.get(name);
                String valueStr = "";
                for (int i = 0; i < values.length; i++) {
                    valueStr = (i == values.length - 1) ? valueStr + values[i]
                            : valueStr + values[i] + ",";
                }
                params.put(name, valueStr);
            }

            boolean signVerified = AlipaySignature.rsaCheckV1(params, AlipayConfig.alipay_public_key, AlipayConfig.charset, AlipayConfig.sign_type); //调用SDK验证签名

            if(signVerified) {
                System.out.println("验签成功-跳转到成功后页面");
                //跳转至支付成功后的页面,
                return "redirect:payment";
            }else {
                System.out.println("验签失败-跳转到充值页面让用户重新充值");
                return "redirect:addmoney";
            }

            //打印请求中的字段
    //        for (String str:params.keySet()) {
    //            System.out.println(str +":"+ params.get(str));
    //        }
        }

    5.前端页面,调用controller方法即可

    <form action="${pageContext.request.contextPath}/paydo" method="POST">
       充值金额:<input type="text" name="money" />
    <br/>
    <input type="submit"  value="充值"/>
    </form>

     

     

     

     

     

     

     

    展开全文
  • 在电商发起订单支付中到支付系统支付完成之后 为什么需要发送同步通知或者异步通知,什么是同步通知什么又是异步通知,请大神赐教!
  • 同步通知和异步通知发送的数据没有本质的区别;同步通知有2个作用;第一是从支付宝的页面上返回自己的网站继续后续操作;第二是携带支付状态的get参数;让自己的网站用于验证;同步通知后;还需要异步通知主要是为了...

    同步通知和异步通知发送的数据没有本质的区别;

    同步通知有2个作用;

    第一是从支付宝的页面上返回自己的网站继续后续操作;

    第二是携带支付状态的get参数;让自己的网站用于验证;

    同步通知后;还需要异步通知主要是为了防止出现意外情况;

    因为涉及到金钱;这是一个对安全和稳定要求比较严格的场景;

    如果同步通知的过程中;用户不小心关闭了浏览器;或者浏览器卡死了;

    异步也能收到通知;记录支付状态;

    即便是用户端没问题;万一自己的服务器网络异常了一下呢?

    如果自己的服务器没有正确返回接受到通知的状态;

    支付宝的服务器会在一段时间内持续的往自己的服务器发送异步通知;

    一直到成功;

    顺便去确认了下;这个一段时间是:

    25 小时以内完成 8 次通知(通知的间隔频率一般是:4m,10m,10m,1h,2h,6h,15h)

    如果用户支付后,立即关闭了浏览器窗口,那么回调通知就会失败,但是用户的确是支付了,所以需要异步通知。

    保险用的,除了关闭浏览器这种常见的意外情况,异步通知的接口也会有时候不可访问,支付宝会周期性的反复请求异步接口,刚开始是1分钟后重试,然后8分钟之后重试,然后30分钟后重试,然后1小时,然后5小时,这种。如果2天内都无法成功,就真正放弃。这个原理,具体的多次调用的规则请看官方文档。

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    支付宝异步通知notify_url 与 同步通知return_url的区别

    1、文件列表:alipay_config.php    (基本参数配置页面,填写商家的支付宝安全校验码,合作id,支付宝帐号等内容)index.php            (提供给商家的接入页面,包含了物流信息,商品信息等内容)return_url.php       (跳转页面,买家支付成功后跳转的页面,仅当买家支付成功后跳转一次。)

    notify_url.php       (异步通知,下单成功后,支付宝服务器通知商户服务,并把这笔订单的状态通知给商户,商户根据返回的这笔订单的状态,修改网站订单的状态,比如等待买家付款状态,买家已经付款等待卖家发货.....)

    alipay_service.php    支付核心类文件(建议不要修改)alipay_notify.php     返回核心类文件(建议不要修改)

    2、文件内容说明:alipay_config.php 文件-- show_url     = ""                     '商户网站的网址。-- seller_email    = ""                     '请填写签约支付宝账号,-- partner    = ""             '填写签约支付宝账号对应的partnerID,-- key        = ""    '填写签约账号对应的安全校验码如何获取支付宝帐号,安全校验码和partner'登陆 www.alipay.com 后, 点商家服务,可以看到支付宝安全校验码和合作id,导航栏的下面notify_url                   交易过程中服务器通知的页面 要用 http://格式的完整路径,例如     http://www.alipay.com/alipay/notify_url.php 注意文件位置请填写正确return_url                   付完款后跳转的页面 要用 http://格式的完整路径, 例如          http://www.alipay.com/alipay/return_url.php 注意文件位置请填写正确。index.php 文件按照alipay_config.php文件进行配置,然后修改商品名称,商品描述,外部商家订单号等logistics_fee             物流配送费用logistics_payment         物流配送费用付款方式:SELLER_PAY(卖家支付)、BUYER_PAY(买家支付)、                                 BUYER_PAY_AFTER_RECEIVE(货到付款)logistics_type            物流配送方式:POST(平邮)、EMS(EMS)、EXPRESS(其他快递)3、return_url 与 notify_url 的区别买家付款成功后,如果接口中指定有return_url ,买家付完款后会跳到 return_url所在的页面,这个页面可以展示给客户看,这个页面只有付款成功才会跳转.

    notify_url:服务器后台通知,这个页面是程序后台运行的(买家和卖家都看不到),买家付完款后,支付宝会调用notify_url这个页面所在的页面并把相应的参数传递到这个页面,这个页面根据支付宝传递过来的参数修改网站订单的状态,更新完订单后需要在页面上打印出一个success给支付宝,如果反馈给支付宝的不是success,支付宝会继续调用这个页面.流程:买家付完款(trade_status=WAIT_SELLER_SEND_GOODS)--->支付宝通知notify_url---& gt;如果反馈给支付宝的是success(表示成功,这个状态下不再反馈,如果不是继续通知,一般第一次发送和第二次发送的时间间隔是3分钟)剩下的过程,卖家发货,买家确认收货,交易成功都是这个流程常见问题:1.根据代码实例和开发文档熟悉接口,将代码实例的相关参数信息填写完整(可以虚拟参数),在本地测试(不上传到服务器)支付宝接口。如果没有任何问题再将接口根据实际业务做到网站或者网站后台。2.测试时您们需要两个支付宝账户,其中一个必须实名认证并且保证有一定的金额,以便测试时使用。另外一个帐户可以作为收款方(卖家)(针对于支付接口)3.如果做支付宝订单信息和您们后台数据同步请集成时做数据返回处理,本地测试可以使用同步测试,如果在服务器上测试,可以通过异步来做也可以(支付宝有两种数据返回处理:同步返回和异步返回)。同步返回(return_url)和异步返回(notify_url)的区别【return_url和notify_url参数必须是两个返回处理文件的绝对路径】?

    答:同步返回处理(return_url):是一种可视化的返回,ie页面跳转通知,只要支付成功,支付宝通过get方式跳转到这个地址,并且带有参数给这个页面。客户获取信息受到买家操作的影响。如果买家支付完成后客户服务器响应比较慢,买家在显示支付宝提示的“即时到账支付成功“时关闭页面,那么客户网站是获取不到信息,我们这边称为” 掉单“。而且这个返回处理是一次性调取,即支付成功后才调取同步返回处理。

    异步返回处理(notify_url):它的数据交互是通过服务器间进行数据交互,必须将其放置在服务器上(公网)测试,服务器post消息到异步返回处理页面,需要客户技术在异步返回处理页面处理相关的数据处理,然后每一步操作都要返回给支付宝success(不能包含其他的HTML脚本语言,不可以做页面跳转。)这个返回处理如果集成OK,那么基本不会出现掉单,因为支付宝会在24小时之内分6~10次将订单信息返回个给客户网站,直到支付宝捕获success。

    备注:同步返回处理则会受到买家操作的影响:假如买家在操作的时候,支付宝完毕进入支付宝提示成功页面,这个时候由于服务器相应比较慢,那么买家有可能会关闭这个页面,这个时候您们就会接受不到支付宝返回的信息,还有有些网银支付后也不会调取支付宝的同步返回处理页面,这样您在同步做数据处理同样接受不到数据。备注:请注意:现在您们集成的时候先按照提供给您们的测试账户的ID来做,至于正式账户的ID您们可以找等合同正式生效后再查询(获取方法:登陆签约的支付宝账户-?点击“商家服务”,就可以看到)--处理支付宝返回通知失败几种情况:1、SIGN与MYSIGN不等,responseTxt为invalid命令参数不对,该错误 是由于合作伙伴ID(parnterID)与安全校验码(key)未填,或填错导致2、SIGN与MYSIGN相等,responseTxt为false,是由于服务器、端口等因素导致,这时请检查a.防火墙是否屏蔽支付宝的IP(支付宝锁使用的IP地址是:121.0.26.11,范围:121.026.0~255)b.端口80或者443端口开放没有或者被其他服务占用c.以上如果都没有问题,可能会是网络验证超时导致(支付宝验证时间是1分钟,SIGN与MYSIGN不等会导致超时),需要等待网络稳定再确定问题3、SIGN与MYSIGN不等,responseTxt为true,此时只有两种情况会出现:其一:传递参数时格式不符合(例如:带自定义参数)导致签名不一致其二:编码格式出现问题,这时候请检查服务器编码和网站编码是否一致,可以写编码过滤解决也可以在返回页面强制编码转换

    展开全文
  • 本文谈谈linux异步通知与异步IO《[arm驱动]linux异步通知与异步IO》涉及内核驱动函数二个,内核结构体一个,分析了内核驱动函数二个;可参考的相关应用程序模板或内核驱动模板二个,可参考的相关应用程序模板或内核...

    本文谈谈linux异步通知与异步IO

    《[arm驱动]linux异步通知与异步IO》涉及内核驱动函数二个,内核结构体一个,分析了内核驱动函数二个;可参考的相关应用程序模板或内核驱动模板二个,可参考的相关应用程序模板或内核驱动三个

    描述:设备文件IO访问:阻塞与非阻塞io访问,poll函数提供较好的解决设备访问的机制,但是如果有了异步通知整套机制就更加完整了

    294f8e14bb971113c1687269077ff8f3.png

    一、阻塞 I/O,非阻塞IO,异步I/O

    1、阻塞 I/O :挂起进程一直等待设备可访问后再访问

    2、非阻塞IO:进程进行对设备访问一次,不可访问时,继续执行下一条指令

    3、异步I/O:非常类似于硬件上“中断”的概念(硬件去call软件,内核去call应用程序);信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟;

    a)原理:信号是异步的,一个进程不必通过任何操作来等待信号的到达;事实上:进程也不知道信号到底什么时候到达;“一个进程收到一个异步通知信号"与"处理器收到一个中断请求"原理是一样的;

    4、异步I/O通知队列(async_queue):内核通过“内核异步通知的程序 fasync()函数”将设备文件fd描述符加入异步通知队列(内核异步通知的链表)。当fd有I/O操作发生时内核通过kill_fasync()释放(产生) SIGIO 信号,从而达到主动通知注册过SIG_IO信号的应用程序

    5、异步通知对象:首先它是设备文件,其次要注册过fasync()函的文件;异步通知对象不是不是普通文件(不是随便的/tmp/text.txt),因为普通文件没有在内核中实现fasync()函数和kill_fasync()二、异步通讯应用程序部分模板一)设备文件的异步通知应用程序

    voidinput_handler(intnum){//信号处理函数}//打开目标设备fd = open("设备文件路径如/dev/xxx", O_RDWR);//设置好目标设备的SIGIO信号处理程序;等待内核kill_fasync()释放 SIGIO 信号signal(SIGIO,input_handler);//使当前进程变成文件的主人,这样才能使文件中的信号发到当前进程fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());//获得当前fd的flag值oflags = fcntl(fd, F_GETFL);/*设置设备文件描述符号fd的FASYNC异步通知标志,即给fd添加异步通知模式,fasync()函数将fd加入异步IO通知队列*/fcntl(fd, F_SETFL, oflags | FASYNC);

    图示一、异步通知工作过程图

    9b35ad9358726964f124252fb9628720.png

    实例一)以标准输入输出设备异步通知

    #include #include #include #include #include #define MAX_LEN 100voidinput_handler(intnum){chardata[MAX_LEN];intlen;len = read(STDIN_FILENO, &data, MAX_LEN);data[len] = 0;printf("input available :%s", data);}voidsetFdAsync(intfd){intoflags;//当前进程变成文件的主人fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());//本程序中fd = STDIN_FILENO标准输入设备设备文件描述符号;普通文件内核中没有实现FASYNC,不能使用异步通知oflags = fcntl(fd, F_GETFL);FASYNC在glibc 的fcntl.h文件中可以看到这样的定义 #define FASYNC O_ASYNCfcntl(fd, F_SETFL, oflags | FASYNC);}voidmain(){intfd  = STDIN_FILENO;//STDIN_FILENO输入输出设备描述符号,一般是键盘signal(SIGIO,input_handler);//设置好目标设备的SIGIO信号处理程序;等待内核kill_fasync()释放 SIGIO 信号setFdAsync(fd);while(1);}

    运行结果:

    efgwrfgregrinput available :efgwrfgregrsfsdfinput available :sfsdf//本程序电脑上运行时,由于系统对STDIN_FILENO有特殊保护,while里面的程序运行了两次,进程就被系统挂机休眠,此时cpu消耗为0;//但我在arm开发板上的linux2.6内核运行时,while正常,进程不被挂起,估计是没键盘的原因...,也待解

    三、驱动程序部分驱动程序:一项数据结构和两个函数结构体一)一项数据结构----- fasync_struct结构体 内核源码一)fasync_struct结构体内核源码

    struct fasync_struct {    int    magic;//启用设备文件镜像,监听文件是否变化(这个说法我猜的)    int    fa_fd;//文件描述符    struct    fasync_struct    *fa_next; /* 异步通知单链表 *///filp是进程通过PCB中的文件描述符表找到该fd所指向的文件指针;在fopen流操作中使用file结构体指针它的优点是带有I/O缓存    struct    file         *fa_file;    //struct  file表示该进程打开的文件,其中有一个owner属性,用来表示打开设备文件的进程    };

    两个函数内核部分函数一)fasync_helper处理设备文件异步通知的标志(O_ASYNC或FASYNC),将fd加入异步通知队列函数

    fasync_helper(int fd, struct file * filp, int on, struct fasync_struct * * fapp);

    内核源码二)fasync_helper内核源码分析

    //第一次因为on = MODE = oflag | FASYNC,on!=0所以执行if (on)对struct fasync_struct **fapp进行初始化,//当程序释放设备使用myfasync_drv_fasync(-1, file, 0),就执行goto out释放中断int fasync_helper(int fd, struct file * filp, int on, struct fasync_struct **fapp){    struct fasync_struct *fa, **fp;    struct fasync_struct *new = NULL;    int result = 0;    if (on) {//第一次分配fapp空间        new = kmem_cache_alloc(fasync_cache, GFP_KERNEL);        if (!new)            return -ENOMEM;    }    write_lock_irq(&fasync_lock);    for (fp = fapp; (fa = *fp) != NULL; fp = &fa->fa_next) {//第一次初始化fapp        if (fa->fa_file == filp) {            if(on) {                fa->fa_fd = fd;                kmem_cache_free(fasync_cache, new);            } else {                *fp = fa->fa_next;                kmem_cache_free(fasync_cache, fa);                result = 1;            }            goto out;        }    }    if (on) {        new->magic = FASYNC_MAGIC;        new->fa_file = filp;        new->fa_fd = fd;        new->fa_next = *fapp;        *fapp = new;        result = 1;    }out:    write_unlock_irq(&fasync_lock);    return result;}EXPORT_SYMBOL(fasync_helper);

    释放信号函数内核部分函数二)kill_fasync(struct fasync_struct * * fp, int sig, int band)参数:sig就是我们要发送的信号;band(带宽),一般都是使用POLL_IN,表示设备可读,如果设备可写,使用POLL_OUT 内核源码三)释放(产生)异步读信号函数

        void __kill_fasync(struct fasync_struct *fa, int sig, int band){    while (fa) {        struct fown_struct * fown;        //如果设备文件镜像不存在如设备文件不存在(被删除或改名)或取消了注册FASYNC;镜像映射失败跳出kill_fasync,不产生信号        if (fa->magic != FASYNC_MAGIC) {            printk(KERN_ERR "kill_fasync: bad magic number in "                   "fasync_struct!");            return;        }        fown = &fa->fa_file->f_owner;        /* Don't send SIGURG to processes which have not set a           queued signum: SIGURG has its own default signalling           mechanism. */        if (!(sig == SIGURG && fown->signum == 0))            send_sigio(fown, fa->fa_fd, band);        fa = fa->fa_next;    }}EXPORT_SYMBOL(__kill_fasync);

    模板二)信号的异步通知机制模板

    struct VirtualDisk{    struct cdev cdev;    //...其他全局变量....    struct fasync_struct *async_queue;//异步结构体指针};/*异步读信号*/static int myfasync_drv_fasync(int fd, struct file *file, int mode){  struct VirtualDisk *devp = file->private_data; /*获得设备结构体指针*/  //....................  return fasync_helper(fd, file, mode, &devp->async_queue);}static ssize_t myfasync_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos){    struct VirtualDisk *devp = file->private_data; /*获得设备结构体指针*/    //...............    //产生异步读信号SIGIO    if(devp->async_queue)kill_fasync(&devp->async_queue, SIGIO, POLL_IN);    return 0;}static int myfasync_drv_release(struct inode *inode, struct file *file){    /*当设备关闭时,需要将fasync_struct从异步队列中删除/*    myfasync_drv_fasync(-1, file, 0);    return 0;}

    实例二)驱动程序完整实例:

    //“myfasync_drv”,"myfasync_","myfasync_drv"#include //模块所需的大量符号和函数定义#include #include //文件系统相关的函数和头文件#include  //指定初始化和清除函数#include #include  //cdev结构的头文件包含#include #include //#include //包含驱动程序使用的大部分内核API的定义,包括睡眠函数以及各种变量声明#include //在内核和用户空间中移动数据的函数#include #include #include #include #define VIRTUALDISK_SIZE  0x1000//4k#define MEM_CLEAR 0x1#define VIRTUALDISK_MAJOR 250int VirtualDisk_major = VIRTUALDISK_MAJOR;struct fasync_struct *async_queue;//异步结构体指针struct VirtualDisk{    struct cdev cdev;//详细看cdev机制    unsigned char mem[VIRTUALDISK_SIZE ];    long count;          /*记录设备目前被多少设备打开*/                                                                                                                                                                                                                                                                                                   };static struct class *myfasync_class;static struct class_device  *myfasync_class_dev;struct VirtualDisk *VirtualDiskp;static int myfasync_drv_fasync(int fd, struct file *file, int mode){  printk("myfasync_drv_fasync %d", fd);  return fasync_helper(fd, file, mode, &async_queue);}static int myfasync_drv_open(struct inode *inode, struct file *file){    printk("myfasync_drv open");    file->private_data = VirtualDiskp;    VirtualDiskp->count++;    /*增加设备打开次数*/    return 0;}static int myfasync_drv_release(struct inode *inode, struct file *file){    printk("myfasync_drv release");    VirtualDiskp->count--;  /*减少设备打开次数*/    myfasync_drv_fasync(-1, file, 0);//当设备关闭时,需要将fasync_struct从异步队列中删除    return 0;}/*seek文件定位函数:seek()函数对文件定位的起始地址可以是文件开头(SEEK_SET,0)、当前位置(SEEK_CUR,1)、文件尾(SEEK_END,2)*/static loff_t myfasync_drv_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin){    loff_t ret = 0;/*返回的位置偏移*/                                                                                                                                                                                                                                                                                                  switch (origin)  {    case SEEK_SET:   /*相对文件开始位置偏移*/      if (offset < 0)/*offset不合法*/      {        ret =  - EINVAL;    /*无效的指针*/        break;      }      if ((unsigned int)offset > VIRTUALDISK_SIZE)/*偏移大于设备内存*/      {        ret =  - EINVAL;    /*无效的指针*/        break;      }      file->f_pos = (unsigned int)offset;  /*更新文件指针位置*/      ret = file->f_pos;/*返回的位置偏移*/      break;    case SEEK_CUR:   /*相对文件当前位置偏移*/      if ((file->f_pos + offset) > VIRTUALDISK_SIZE)/*偏移大于设备内存*/      {        ret =  - EINVAL;/*无效的指针*/        break;      }      if ((file->f_pos + offset) < 0)/*指针不合法*/      {        ret =  - EINVAL;/*无效的指针*/        break;      }      file->f_pos += offset;/*更新文件指针位置*/      ret = file->f_pos;/*返回的位置偏移*/      break;    default:      ret =  - EINVAL;/*无效的指针*/      break;  }  return ret;}/*设备控制函数:ioctl()函数接受的MEM_CLEAR命令,这个命令将全局内存的有效数据长度清零,对于设备不支持的命令,ioctl()函数应该返回-EINVAL*/static int myfasync_drv_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg){     struct VirtualDisk *devp = file->private_data;/*获得设备结构体指针*/                                                                                                                                                                                                                                                                                                      switch (cmd)    {    case MEM_CLEAR:/*设备内存清零*/      memset(devp->mem, 0, VIRTUALDISK_SIZE);        printk(KERN_INFO "VirtualDisk is set to zero");      break;    default:      return  - EINVAL;    }    return 0;}/*读函数:读写函数主要是让设备结构体的mem[]数组与用户空间交互数据,并随着访问字节数变更返回用户的文件读写偏移位置*/static ssize_t myfasync_drv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos){   unsigned long p =  *ppos; /*记录文件指针偏移位置*/  unsigned int countt = count;/*记录需要读取的字节数*/  int ret = 0;    /*返回值*/  struct VirtualDisk *devp = file->private_data; /*获得设备结构体指针*/     printk("myfasync_drv read");  /*分析和获取有效的读长度*/  if (p >= VIRTUALDISK_SIZE )  /*要读取的偏移大于设备的内存空间*/    return 0;/*读取地址错误*/  if (countt > VIRTUALDISK_SIZE  - p)/*要读取的字节大于设备的内存空间*/    countt = VIRTUALDISK_SIZE  - p;/*将要读取的字节数设为剩余的字节数*/ /*内核空间->用户空间交换数据*/  if (copy_to_user(buf, (void*)(devp->mem + p), countt))  {    ret =  - EFAULT;  }  else  {    *ppos += countt;    ret = countt;    printk("read %d bytes(s) is  %ld", countt, p);  }    printk("bytes(s) is  %s", devp->mem);  return ret;}/* file 是文件指针,count 是请求的传输数据长度,buff 参数是指向用户空间的缓冲区,这个缓冲区或者保存要写入的数据,或者是一个存放新读入数据的空缓冲区,该地址在内核空间不能直接读写,ppos 是一个指针指向一个"long offset type"对象, 它指出用户正在存取的文件位置. 返回值是一个"signed size type。写的位置相对于文件开头的偏移。 */static ssize_t myfasync_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos){     unsigned long p =  *ppos; /*记录文件指针偏移位置*/  int ret = 0;  /*返回值*/  unsigned int countt = count;/*记录需要写入的字节数*/  struct VirtualDisk *devp = file->private_data; /*获得设备结构体指针*/    printk("myfasync_drv write");  /*分析和获取有效的写长度*/  if (p >= VIRTUALDISK_SIZE )/*要写入的偏移大于设备的内存空间*/    return 0;/*写入地址错误*/  if (countt > VIRTUALDISK_SIZE  - p)/*要写入的字节大于设备的内存空间*/    countt = VIRTUALDISK_SIZE  - p;/*将要写入的字节数设为剩余的字节数*/  /*用户空间->内核空间*/  if (copy_from_user(devp->mem + p, buf, countt))    ret =  - EFAULT;  else  {    *ppos += countt;/*增加偏移位置*/    ret = countt;/*返回实际的写入字节数*/    printk("written %u bytes(s) from%lu, buffer is %s", countt, p, devp->mem);  } if(async_queue){ kill_fasync(&async_queue, SIGIO, POLL_IN); printk("write kill_fasync"); }  return ret;}static struct file_operations myfasync_drv_fops = {    .owner  =   THIS_MODULE,    /* 这是一个宏,推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */    .open   =   myfasync_drv_open,    .read = myfasync_drv_read,    .write = myfasync_drv_write,       .release = myfasync_drv_release,    .llseek = myfasync_drv_llseek,    .ioctl = myfasync_drv_ioctl,    .fasync = myfasync_drv_fasync,}; /*将 cdev 结构嵌入一个你自己的设备特定的结构,你应当初始化你已经分配的结构使用以上函数,有一个其他的 struct cdev 成员你需要初始化. 象 file_operations 结构,struct cdev 有一个拥有者成员,应当设置为 THIS_MODULE,一旦 cdev 结构建立, 最后的步骤是把它告诉内核, 调用:   cdev_add(&dev->cdev, devno, 1);*/static void VirtualDisk_setup_cdev(struct VirtualDisk *dev, int minorIndex){    int err;    int devno = MKDEV(VirtualDisk_major, minorIndex);    cdev_init(&dev->cdev, &myfasync_drv_fops);    dev->cdev.owner = THIS_MODULE;    err = cdev_add(&dev->cdev, devno, 1);    if(err){    printk("error %d cdev file added", err);    }}static int myfasync_drv_init(void){    int result;    dev_t devno = MKDEV(VirtualDisk_major, 0);    if(VirtualDisk_major){    result = register_chrdev_region(devno, 1, "myfasync_drv");    }else{    result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "myfasync_drv");    VirtualDisk_major = MAJOR(devno);    }    if(result < 0 ){    return result;    }    VirtualDiskp = kmalloc(sizeof(struct VirtualDisk), GFP_KERNEL);    if(!VirtualDiskp){    result = -ENOMEM;    goto fail_malloc;    }    memset(VirtualDiskp, 0, sizeof(struct VirtualDisk));    VirtualDisk_setup_cdev(VirtualDiskp, 0);    myfasync_class = class_create(THIS_MODULE, "myfasync_drv");    if (IS_ERR(myfasync_class))        return PTR_ERR(myfasync_class);    myfasync_class_dev = class_device_create(myfasync_class, NULL, MKDEV(VirtualDisk_major, 0), NULL, "myfasync_drv"); /* /dev/xyz */    if (IS_ERR(myfasync_class_dev))        return PTR_ERR(myfasync_class_dev);    return 0;    fail_malloc:        unregister_chrdev_region(devno, 1);        return result;                                                                                                                                                                                                                                                                                                       }static void myfasync_drv_exit(void){    cdev_del(&VirtualDiskp->cdev);    kfree(VirtualDiskp);    unregister_chrdev_region(MKDEV(VirtualDisk_major, 0), 1);    class_device_unregister(myfasync_class_dev);    class_destroy(myfasync_class);}module_init(myfasync_drv_init);module_exit(myfasync_drv_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

    Makefile

    #myfasync_drv.cKERN_DIR = /workspacearm/linux-2.6.2.6all:    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules    cp myfasync_drv.ko /opt/fsmini/clean:    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean    rm -rf timerlists.orderobj-m   += myfasync_drv.o

    实例三)驱动程序对应的测试的应用程序部分

    #include #include #include #include #include int myfd;int lenthe;void input_handler(int num){    char data[80];    int len;    lseek(myfd, -lenthe, SEEK_CUR);//移动偏移量到写之前位置    len = read(myfd, data, lenthe);    //data[len] = '0';    printf("myfd = %d, len = %d buffuer input available :%s",myfd, len, data);}void setFdAsync(int fd){    int oflags;    //当前进程变成文件的主人    fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());    //本程序中fd = STDIN_FILENO标准输入设备设备文件描述符号;普通文件内核中没有实现FASYNC,不能使用异步通信    oflags = fcntl(fd, F_GETFL);//    //FASYNC在glibc 的fcntl.h文件中可以看到这样的定义 #define FASYNC O_ASYNC    fcntl(fd, F_SETFL, oflags | FASYNC);}int main(){    myfd = open("/dev/myfasync_drv", O_RDWR);//STDIN_FILENO输入输出设备描述符号,一般是键盘    printf("fd = %d,pid = %d", myfd, getpid());    signal(SIGIO,input_handler);//设置好目标设备的SIGIO信号处理程序;等待内核kill_fasync()释放 SIGIO 信号    setFdAsync(myfd);    printf("before while");    while(1){    char buffer[80];    lenthe = read(STDIN_FILENO, buffer, 80);    write(myfd, buffer, lenthe);    }    return 0;}

    我的Makefile

    objs := $(patsubst %c, %o, $(shell ls *.c))myarmgcc := /workspacearm/armlinuxgcc2626/bin/arm-linux-gccmybutton.bin:$(objs)    $(myarmgcc) -o $@ $^    cp *.bin /opt/fsmini/%.o:%.c    $(myarmgcc) -c -o $@ $

    实验结果

    # insmod myfasync_drv.ko# ./mybutton.binmyfasync_drv open//对应应用程序myfd = open("/dev/myfasync_drv",调用了内核驱动open函数myfasync_drv_fasync 3//对应应用程序fcntl(fd, F_SETFL, oflags | FASYNC);调用了内核驱动的myfasync_drv_fasync()函数//fd = 3,pid = 793before while//while前的进程信息输出hello//键盘输入hellomyfasync_drv write//调用驱动程序write函数written 6 bytes(s) from0, buffer is hello//驱动程序write函数内部输出write kill_fasync//内涵write函数中,执行kill_fasync(&async_queue, SIGIO, POLL_IN);释放SIGIO信号myfasync_drv read//此时应用程序收到中断,应用程序执行read函数,read对应内核驱动的readread 6 bytes(s) is  0//内核驱动read打印输出bytes(s) is  hello //内核驱动read打印输出                                                                                                                                                                                                                                                                                                           myfd = 3, len = 6 buffuer input available :hello//应用程序input_handler函数输出驱动的写入值                             //下面是while第二次执行         it is ok                                                                     myfasync_drv write                                                           written 9 bytes(s) from6, buffer is hello                                    it is ok                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            write kill_fasync                                                            myfasync_drv read                                                            read 9 bytes(s) is  6                                                        bytes(s) is  hello                                                           it is ok                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            myfd = 3, len = 9 buffuer input available :it is ok                          //按ctrl+c退出程序,会执行myfasync_drv_release中myfasync_drv_fasync(-1, file, 0),释放本进程的异步通知                  myfasync_drv release                                                         myfasync_drv_fasync -1                                                                                                                                                                                                                                                                                                             #

    四、异步IO缺陷:当有多个文件发送异步通知信号给一个进程时,进程无法知道是哪个文件发送的信号,这时候“设备文件 ”还是要借助poll机制完成IO;(应用程序中使用select)

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  • 所谓异步通知,就是 APP 可以忙自己的事,当驱动程序用数据时它会主动给 APP 发信号,这会导致 APP执行信号处理函数。仔细想想“发信号”,这只有 3 个字,却可以引发很多问题:① 谁发:驱动程序发② 发什么:信号...
    1. 功能介绍
      所谓同步,就是“你慢我等你”。
      那么异步就是:你慢那你就自己玩,我做自己的事去了,有情况再通知我。
      所谓异步通知,就是 APP 可以忙自己的事,当驱动程序用数据时它会主动给 APP 发信号,这会导致 APP执行信号处理函数。
      仔细想想“发信号”,这只有 3 个字,却可以引发很多问题:
      ① 谁发:驱动程序发
      ② 发什么:信号
      ③ 发什么信号:SIGIO
      ④ 怎么发:内核里提供有函数
      ⑤ 发给谁:APP,APP 要把自己告诉驱动
      ⑥ APP 收到后做什么:执行信号处理函数
      ⑦ 信号处理函数和信号,之间怎么挂钩:APP 注册信号处理函数

    小孩通知妈妈的事情有很多:饿了、渴了、想找人玩。
    Linux 系统中也有很多信号,在 Linux 内核源文件 includeuapiasm-genericsignal.h 中,有很多信号的宏定义:

    eff8a73c2b2e6b76d3098748f2174c33.png


    驱动程序通知 APP 时,它会发出“SIGIO”这个信号,表示有“IO 事件”要处理。
    就 APP 而言,你想处理 SIGIO 信息,那么需要提供信号处理函数,并且要跟 SIGIO 挂钩。这可以通过一个 signal 函数来“给某个信号注册处理函数”,用法如下:

    07505b8d0799e99804369666d5deba1f.png


    除了注册 SIGIO 的处理函数,APP 还要做什么事?想想这几个问题:

    ① 内核里有那么多驱动,你想让哪一个驱动给你发 SIGIO 信号?
    APP 要打开驱动程序的设备节点。

    ② 驱动程序怎么知道要发信号给你而不是别人?
    APP 要把自己的进程 ID 告诉驱动程序。

    ③ APP 有时候想收到信号,有时候又不想收到信号:
    应该可以把 APP 的意愿告诉驱动:设置 Flag 里面的 FASYNC 位为 1,使能“异步通知”。

    1. 应用编程
      应用程序要做的事情有这几件:

    ① 编写信号处理函数:

    static void sig_func(int sig)
    {
    int val;
    read(fd, &val, 4);
    printf("get button : 0x%xn", val);
    }

    ② 注册信号处理函数:

    signal(SIGIO, sig_func);

    ③ 打开驱动:

    fd = open(argv[1], O_RDWR);

    ④ 把进程 ID 告诉驱动:

    fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());

    ⑤ 使能驱动的 FASYNC 功能:

    flags = fcntl(fd, F_GETFL);
    fcntl(fd, F_SETFL, flags | FASYNC);

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    千次阅读 2018-08-14 09:43:45
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    2020-09-13 16:05:43
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空空如也

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同步异步通知